DE3708730C2

DE3708730C2 -

Info

Publication number: DE3708730C2
Application number: DE19873708730
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 4504 Georgsmarienhuette De Schaefer; Hans Guenter Dr.-Ing. 4505 Bad Iburg De Geck; Guenter Dr.-Ing. 8450 Amberg De Pretzer
Original assignee: Kloeckner Stahl GmbH
Current assignee: Kloeckner Stahl GmbH
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1989-04-20
Also published as: DE3708730A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor richtung zum Wiedereinsatz von Filterstäuben mit nutzbaren Metallgehalten für die Stahlerzeugung, wobei die Filterstäube durch Düsen mit Hilfe von Trägergasen der Stahlschmelze zuge führt werden.The invention relates to a method and a front direction for the reuse of filter dust with usable Metal contents for steel making, the filter dust through nozzles with the help of carrier gases of the molten steel leads.

Bei der Herstellung von Stahl, bei Blasstahlprozessen wie auch bei den Elektrostahlerzeugungsverfahren und beim AOD-Prozeß, fallen sehr große Mengen Staub an, die zusammen mit den Abgasen aus den metallurgischen Gefäßen austreten und dann in nachge schalteten Filteranlagen, insbesondere Elektrofiltern, abgeschie den werden. Allein in den Stahlwerken der Bundesrepublik Deutsch land fallen auf diese Weise pro Jahr schätzungsweise etwa 600 000 t Filterstäube an.In the manufacture of steel, in blast steel processes as well in the electrical steel production process and in the AOD process, very large amounts of dust accumulate, which together with the exhaust gases emerge from the metallurgical vessels and then in secondary switched filter systems, especially electrostatic precipitators that will. In the steelworks of the Federal Republic of Germany alone In this way, it is estimated that the country falls approximately every year 600,000 t of filter dust.

Diese Filterstäube können einen Eisenanteil von bis zu 90% haben, so daß es sich hierbei also um einen sehr eisenhaltigen Rohstoff handelt. Auch heute werden diese Filterstäube häufig noch auf Sondermülldeponien gelagert.These filter dusts can contain up to 90% iron have, so this is a very ferrous one Commodity. These filter dusts are still common today still stored in hazardous waste landfills.

Es ist jedoch auch bereits bekannt, diese Filterstäube bei der Herstellung von Stahl wieder zu verwenden, um den darin vorhan denen Eisengehalt zu nutzen.However, it is also known to use this filter dust at Manufacture of steel to reuse the existing in it those to use iron content.

Auf der 2. Internationalen Fachmesse für die Hüttentechnik mit Kongreß und Ausstellungsseminar METEC 84 (22. - 28. 6. 84) ist ein Vortrag mit dem Titel "Converter-Dust-Recycling by Pneumatic Conveying Technique" gehalten worden, und darin ist der Gedanke geäußert worden, Filterstäube durch pneumatische Förderung ohne spezielle Behandlung dem Konverter wieder zuzuführen. Darin wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das technisch nicht einfach ist, und es wird weiter ausgeführt, daß die Stahl industrie deshalb mechanische Förderer, z. B. Kettenförderer, be vorzugt. At the 2nd International Trade Fair for Metallurgy with Congress and exhibition seminar METEC 84 (June 22 - 28, 84) is a Lecture entitled "Converter-Dust-Recycling by Pneumatic Conveying Technique "has been held, and that is the thought has been expressed, filter dusts by pneumatic conveyance to be fed back to the converter without special treatment. In this however, it is expressly pointed out that this is technical is not easy and it goes on to say that the steel industry therefore mechanical conveyors, e.g. B. chain conveyor, be prefers.

Aus Stahl und Eisen 107 (1987) Nr. 2, Seiten 80-84, ist es außerdem bereits bekannt, die Wiederverwendung über ein soge nanntes Heißbrikettierverfahren durchzuführen. Dabei werden die Filterstäube auf eine erforderliche Heißbrikettiertemperatur von etwa 600-700°C erhitzt und daraus dann Filterstaubbri ketts gepreßt, welche im Oxigenstahlwerk anstelle von Kühlerz oder Kühlschrott eingesetzt werden. Dieses Verfahren hat je doch den Nachteil, daß für diese Heißbrikettierung von Filter stäuben eine große Brikettierungsanlage gebaut werden muß, so daß die Heißbrikettierung von Filterstäuben also ein ziemlich aufwendiges und teures Verfahren ist.It is made of steel and iron 107 (1987) No. 2, pages 80-84 also already known, the reuse via a so-called to carry out the named hot briquetting process. In doing so the filter dust to a required hot briquetting temperature heated from about 600-700 ° C and then filter dust bri chains pressed, which in the Oxigenstahlwerk instead of cooler ore or cooling scrap are used. This procedure has ever but the disadvantage that for this hot briquetting of filters dust a large briquetting plant must be built, so that the hot briquetting of filter dusts is quite a is complex and expensive process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Wiedereinsatz von Filterstäuben an zugeben, bei welchem bzw. welcher die Stäube ohne eine beson dere vorherige Aufbereitung direkt aus den Filteranlagen wie der zu Stahl verarbeitet werden.The invention has for its object a method and a device for the reuse of filter dusts admit which one of the dusts without a particular previous processing directly from the filter systems such as which are processed into steel.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich nungsteil des Anspruchs 1 bzw. 8 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the character 8 specified features solved.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens befinden sich in den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the inventive concept are themselves in the subclaims.

Es ist bekannt, daß die in den Filteranlagen abgeschiedenen Filterstäube sehr feinkörnig sind, nämlich 90% sind kleiner als 1 µm, große Anteile sind sogar kleiner als 0,1 µm, so daß sie also beim Fördern sehr leicht zur Klumpenbildung und da mit zur Verstopfung von Leitungen neigen.It is known that those separated in the filter systems Filter dusts are very fine-grained, namely 90% are smaller than 1 µm, large proportions are even smaller than 0.1 µm, so that so when conveying it very easily to form clumps and there tend to clog pipes.

Beim Erfindungsgedanken hat es sich jedoch in völlig überra schender Weise gezeigt, daß das technisch sehr problematische pneumatische Fördern dann in der Praxis keine Schwierigkeiten bereitet, wenn die Filterstäube von dem inertem Gas (Träger gas) transportiert werden, welches auch feinkörnige Kohlen stoffträger transportiert, wobei man vorteilhafterweise die sem Trägergas zunächst die feinkörnigen Kohlenstoffträger zu führt und dem bereits mit Kohlenstoffpartikeln beladenen Trä gergas dann erst den Filterstaub hinzugibt. Dann treten näm lich keine Verklumpungen der Stäube und keine Verstopfungen der Leitungen mehr auf.When it came to the idea of the invention, however, it was completely surprising Schender way shown that the technically very problematic Pneumatic conveying is then no problem in practice prepares when the filter dust from the inert gas (carrier gas), which also contains fine-grained coals transported fabric carrier, whereby advantageously the first the fine-grained carbon carrier leads and the already loaded with carbon particles gas then only adds the filter dust. Then kick it no clumping of dust and no blockages of the lines more.

Weitere Vorzüge des Verfahrens bestehen darin, daß bei den Stäuben eine Zwischenabsiebung die Einstellung einer vorge gebenen Siebanalyse ermöglicht, und es können Kornfraktionen ausgeschleust werden, die aufgrund ihrer chemischen Zusammen setzung nicht wieder dem Prozeß zugeführt werden sollen.Further advantages of the process are that the Dusting an intermediate screening setting a pre given sieve analysis, and it can grain fractions are rejected due to their chemical combination setting should not be returned to the process.

Auf diese Weise hat das allein aus der Sicht der Stahlher stellung bereits sehr vorteilhafte Verfahren auch noch den weiteren Vorteil, daß aufgrund der unterschiedlichen Korn fraktionen bestimmte Metalle ausgeschieden, gesammelt und ebenfalls wiederverwendet werden können, so daß also auch be züglich dieser Metalle ein Recycling erfolgen kann.In this way, that's only from the point of view of Stahlher position already very advantageous method also the further advantage that due to the different grain fractions certain metals excreted, collected and can also be reused, so that also be recycling of these metals can take place.

Dem Strom aus Trägergas, Kohlenstoffträgern und Filterstaub können auch noch andere Stoffe zugemischt werden, die fein körnig und pneumatisch gut förderbar sind.The flow of carrier gas, carbon carriers and filter dust can also be mixed with other substances that are fine granular and pneumatically conveyable.

Es besteht die Möglichkeit, daß man sich diesen völlig überraschenden Effekt so erklären kann, daß die an sich auf ihrer gesamten Oberfläche sehr rauhen kleinen Filterstaubpartikel in dem bereits mit den größeren Kohlenstoffpartikeln beladenen Trägergas so verteilt und auch verwirbelt werden, daß diese nicht mehr miteinander verhaken und zu Verklumpungen und Verstopfungen der Leitungen führen, sondern gewissermaßen so voneinander fern gehalten oder in dem Trägergas zwischen den Kohlenstoffpartikeln verteilt werden, daß dieser Nachteil mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht mehr auftritt, sondern ein betriebssicher arbeitendes Verfahren entwickelt ist.There is a possibility that you look at this completely surprising effect can explain that on its own entire surface of very rough small filter dust particles in the one already loaded with the larger carbon particles Carrier gas are distributed and swirled so that they do not interlock more and lead to clumping and constipation of the lines, but in a way so far from each other held or in the carrier gas between the carbon particles be distributed that this disadvantage with bordering security Probability no longer occurs, but a reliable one working method is developed.

Diese Verteilung der Filterstäube in dem Trägergas bringt außer dem auch noch sehr günstige Voraussetzungen für die schnelle Auf lösung in der Schmelze mit sich, und ferner wird dadurch, daß sowohl der Kohlenstoff als auch die Filterstäube praktisch an ein und derselben Stelle in die Schmelze gelangen, bereits sehr früh zeitig eine Reduzierung der Filterstäube, die auch Metalloxide enthalten, erreicht. This distribution of the filter dust in the carrier gas brings out which also very favorable conditions for the quick opening solution in the melt with it, and further by that both the carbon and the filter dust practically on and get into the melt at the same point very early a reduction in filter dust, which also includes metal oxides included, achieved.

Die Erfindung hat also besonders gezeigt, daß es nicht reicht, die Filterstäube auf irgendeine beliebige Art und Weise dem Kon verter zuzuführen, wie dieses in dem zum Stand der Technik ge nannten Vortrag angedeutet worden ist, sondern daß es hierbei Schwierigkeiten gibt, die von den Erfindern nicht nur im einzelnen erkannt worden sind, sondern auch noch in einer betriebssicher arbeitenden Art und Weise gelöst wurden.The invention has thus shown in particular that it is not enough the filter dust to the con in any way verter supply, as this in the ge to the prior art mentioned lecture has been hinted, but that it is here Difficulties exist by the inventors not just in detail have been recognized, but also in a reliable manner working way.

Die Erfindung hat jedoch nicht nur den Vorteil, daß auf diese Weise die Einbringung der Filterstäube in die Schmelze auf metallurgisch besonders vorteilhafte Weise erfolgt, sondern ein ganz wesentlicher Vorteil des Erfindungsgedankens besteht auch noch darin, daß nicht nur ein Abkippen auf Sondermülldeponien entfällt, die ja allein schon wegen ihrer ohnehin weitgehend noch ungeklärten Einflüsse auf die Umwelt bedenklich sind, sondern es kann auch noch eine teure Lagerhaltung entfallen, und es bedarf insbesondere auch keiner aufwendigen besonderen Vor behandlungen mehr, wie dieses beispielsweise bei der gerade noch veröffentlichten Heißbrikettierung erfolgt.However, the invention has not only the advantage that on this Show the introduction of the filter dust into the melt metallurgically particularly advantageous manner, but a there is also a very significant advantage of the inventive concept nor in the fact that not only tipping over to hazardous waste landfills not applicable, which is largely because of their already are still unsettled environmental influences, but it can also dispense with expensive warehousing, and in particular, there is also no need for a complex special advance treatments more, like this one for example at the moment hot briquetting still published.

Es kann sogar gesagt werden, daß der mit der praktischen Realisierung der Erfindung verbundene technische Aufwand gegen über dem bisherigen Stand der Technik geradezu bestechend ge ring ist, so daß dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung einen besonders wirtschaftlichen Erfolg verspricht.It can even be said that the one with the practical Realization of the invention involves technical effort over the current state of the art, it is almost captivating is ring, so that this method and device promises particularly economic success.

Es kommt aber nicht zwingend darauf an, daß die Düsen für die gemeinsame Zuführung von Kohlenstoff und Filterstäuben im Bo den des Konverters angeordnet sind, sondern sie können sich auch seitlich in der Konverterwand befinden. Wichtig ist jedoch, daß die Filterstäube nicht auf die Schmelze aufgeblasen werden, sondern daß das Einblasen in die Stahlschmelze erfolgt, die Düsen sich also unterhalb der Badoberfläche befinden.But it is not essential that the nozzles for the joint supply of carbon and filter dust in the Bo those of the converter are arranged, but they can also are located in the side of the converter wall. However, it is important that the filter dusts are not blown onto the melt, but that the blowing into the molten steel takes place So nozzles are located below the bath surface.

Als inertes Gas können beispielsweise Stickstoff, Argon oder auch Erdgas dienen.Nitrogen, argon or natural gas, for example, can serve as the inert gas.

Das Verfahren ist besonders für die in der Technik bekannten Stahlherstellungsverfahren KS und KMS geeignet, bei denen die Stahlherstellung aus Schrott und Eisenschwamm als Eisenträger (KS) bzw. flüssigem Roheisen und Schrott als Eisenträger (KMS) erfolgt und durch Bodendüsen Sauerstoff und Kalk sowie feinkörniger Kohlenstoff dem Bad direkt zugeführt werden, weil diese sogenannten bodenblasenden Stahlherstellungsver fahren durch die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise technisch und wirtschaftlich ergänzt werden, denn die an fallenden Filterstäube können direkt, also ohne Aufbereitung, und kontinuierlich wieder zu Stahl verarbeitet werden.The method is particularly for those known in the art Steel manufacturing process KS and KMS suitable, in which the Steel production from scrap and sponge iron as an iron carrier (KS) or liquid pig iron and scrap as an iron carrier (KMS) takes place and through floor nozzles oxygen and lime as well fine-grained carbon can be fed directly into the bath, because these so-called bottom-blowing steel manufacturing ver drive through the invention in a particularly advantageous manner be technically and economically supplemented because the falling filter dust can be processed directly, i.e. without treatment, and continuously processed back into steel.

Aufgrund ihrer hohen spezifischen Oberfläche können Stäube in der Schmelze auch besonders schnell aufgelöst werden, wodurch ein weiterer besonders vorteilhafter Effekt gegeben ist.Due to their high specific surface area, dusts in the melt can also be dissolved particularly quickly, which means there is another particularly advantageous effect.

Das pneumatiche Einbringen des Staubes sowie der Staubaus trag des Entstaubungssystems können vorteilhafterweise ein geschlossenes System bilden, das unter Schutzgas betrieben werden kann.The pneumatic introduction of dust and dust removal the dedusting system can advantageously be a form a closed system that operates under protective gas can be.

Claims

1. A process for the reuse of filter dusts with usable metal contents for steel production, the fil terstäube are fed through nozzles with the aid of carrier gases of the steel melt, characterized in that the filter dusts are blown in under the bath surface in a mixture with inert gas and carbon carriers .

2. The method according to claim 1, characterized, that the filter dust is removed directly from the filter system becomes.

3. The method according to claim 1, characterized, that the filter dust the mixture of inert gas and Koh lenstoffträger is supplied.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that uses nitrogen, argon or natural gas as the inert gas becomes.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that before blowing into the converter an intense Mixing of carbon carriers and filter dust is carried out.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized, that in addition to carbon carriers also fine-grained lime is mixed.

7. The method according to any one of claims 1 and 3 to 6, characterized, that the filter dust after separation in the fil an intermediate screening is carried out.

8. Device for performing the method according to the An say 1 to 7 for reuse of filer dust usable metal contents for steel production, the Filter dust through nozzles with the help of carrier gases Molten steel are fed characterized, that the device for the pneumatic introduction of the fil dust and the dust discharge of the dust removal system form a closed system.

9. The device according to claim 8, characterized, that the closed system is kept under protective gas becomes.